高一上📈 函數
對數與對數律
Logarithms
公式
log_a b = c ⟺ aᶜ = b | log(MN) = log M + log N
對數在問「底數要幾次方才會等於這個數」。它把乘法降階成加法。
白話解釋
log₂ 8 = 3,因為 2³ = 8。對數就是在回答「**底數的幾次方等於它**」。所以對數和指數是同一件事的兩種問法,互為反函數。
定義域限制要記牢:底數 a > 0 且 a ≠ 1,真數 b > 0。**負數和 0 沒有對數**——解對數方程式時一定要回頭檢查解有沒有讓真數變成非正數,這是最常見的失分點。
三條**對數律**是核心工具: log(MN) = log M + log N(乘法變加法) log(M/N) = log M − log N(除法變減法) log(Mᵏ) = k·log M(次方變乘法)
這三條都是從指數律翻譯過來的。它們的價值在於**降階**:把難算的乘除變成好算的加減,這正是對數在天文與工程計算上曾經不可或缺的原因。
**換底公式** log_a b = log b / log a,讓任何底數都能換成常用對數(底 10)或自然對數(底 e)來計算。
常見誤用:log(M + N) **不等於** log M + log N。加法沒有對應的對數律,這一點務必記住。
什麼時候用
解指數方程式、處理數量級(分貝、pH、地震規模)、複利計算。
最容易錯的地方
- 把 log(M+N) 拆成 log M + log N。
- 解出的答案讓真數變成負數或 0,卻沒檢查就寫上去。
- log a² 和 (log a)² 混為一談。
例題 · 3 題
先自己算,再看解答——這樣才有效。
- 1
log₂ 8 = ?
- 2
log₁₀ 2 + log₁₀ 5 = ?
- 3
log₃ 81 = ?